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1. 서 론
오래전부터 축산현장에서는 가축의 생산성 향상을 목적으로 항생물 질, 합성항균제 등이 광범위하게 사용되고 있다는 점은 주지의 사실이다.
그러나 최근 항생제의 축산물중 잔류문제가 사회 적 이슈로 거론되고, 병원균의 내성획득에 따른 슈퍼박테리아의 출현이 동물용 항생제의 과다사용에서 기인되었을 수도 있다는 우려의 목소리가 높아짐에 따라 EU, 미국 등 구미 선진국에서는 항생물질에 대한 사용규제 및 관리를 강화하고 있는 실정이다.
이러한 추세에 따라 근래에는 병원성 미생물에 대하여 경쟁적 배제효과를 발현하고 대사산물에 의한 억압작용으로 가축의 항병성 을 강화시켜주는 생균제(미생물제제)를 이용함으로써 화학약품의 사용량을 최소화하고 가축의 성장능력을 극대화시키려는 시도가 실 용화되고 있다.
이에 본고에서는 생균제의 특성과 작용기전을 살펴보고 올바른 선택기준을 제시함과 동시에 적정한 사용방법을 소개하고자 한다.
가. 생균제란?
생균제란 살아있는 유익 미생물을 함유한 제제(발효물 포함)로서 동물의 장내에 정착하여 다른 병원성 미생물과 경쟁적 배제를 통해 유해 미생물의 성장을 억제하고, 섭취한 사료의 소화 와 흡수를 도와줌으로써 동물의 성장을 촉진하고 사료효율을 개선시켜 주는 미생물제제를 말하는데, 프로바이오틱(probiotics) 혹은 DFM(direct-fed microbials)이란 명칭으로 통용되고 있다. 과거에는 생균제에 대한 개념을 생균 자체에 국한했지만 현재는 '숙주에 유익한 작용을 하는 미생물제제 또는 미생물의 성분'으로 의미가 확대되어 살아 있는 미생물뿐만 아니라 미생물 의 구성성분과 대사산물도 포함한다. 이러한 생균제의 사용은 최근 축산업이 규모화됨에 따라 사양관리 의 집약화, 고단위사료급여에 의한 소화기관의 스트레스 및 운동부족, 소독 등에 의한 유용 환경미생물의 축소, 가축의 생 산성 등을 저하시킬 수 있는 요인을 극복하기 위한 효과적인 대안으로 거론되고 있다.
나. 생균제의 종류
현재 국내 시판중인 생균제는 크게 동물용의약품과 사료첨가를 목 적으로 사용되는 보조사료(사료첨가제)로 대별된다. 동물용의약품의 경우에는 '동물용의약품 취급규칙(농림부령) 제5조'에 의거 안전 성과 유효성에 대한 기술적인 검토과정을 거쳐 판매를 허가하고 있으며 약 90여종이 유통되고 있다(<표 1> 참조). 한편 사료첨가제로 이용가능한 생균제의 종류와 품명은 '사료공정서'에 수록되어 있거나 '식품공전 및 식품첨가 물공전'에 수재된 것으로 안전성이 입증되어 국제적으로 널리 이용되는 품목들이 이에 해당된다(<표 2> 참조). 또한 공정서 등에 수록되어 있지 않은 기타 생균제의 경우 '사료관리법 제10조 및 동법 시행규칙 제10조 규정'에 따라 농림부에 성분등록 등재요청을 신청한 후 농촌진흥청 산하 축산연구소에서 안전성 및 사료공정설정에 필요한 시험을 통 하여 그 타당성이 입증될 경우 사료공정서에 수록하여 사료로 이용이 가능하다.
| <표1> 동물용의약품으로 허가된 주요 생균제제의 생균종류와 적용범 위 |
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| 균종 |
적 용 동 물 |
| 소 |
돼지 |
닭 |
| 활성효모 |
○ |
○ |
○ |
| Saccharomyces cere |
○ |
○ |
○ |
| Streptococcus faecium |
○ |
○ |
○ |
| Bacillus toyoi |
○ |
○ |
○ |
| Bacillus coagulans |
○ |
○ |
○ |
| Bacillus subtills |
○ |
○ |
○ |
| Bacillus polyfermenticus |
○ |
○ |
○ |
| Clostridium butyricum |
○ |
○ |
○ |
| Lactobacillus acidophillus |
○ |
○ |
○ |
| Enterococcus feacium |
○ |
○ |
○ |
| Rhodopsueudomonas capsula |
○ |
○ |
○ |
| * 출처 ;동물용의약품 등 편람 (한국동물약품협 회, 2001) |
다. 생균제의 효과와 작용기전
생균제를 사용함으로써 기대되는 효과는 장내 유해균 증식 저해, 악 취 및 유해가스 저감, 면역기능 활성화를 통한 감염 방지, 설사 발생빈도 저하, 소화율 향상 등 실로 매우 다양하나 이들은 궁 극적으로 사료효율 증진을 통한 가축의 생산성 극대화에 귀결된다. 현재까지 알려진 바에 따르면 생균제는 병원체의 장점막 정착과정을 적극적으로 저해하고, 일정한 농도이상에서는 장내의 영양분을 선점함으로써 유해 미생물을 경쟁적으로 배제하여 균 증식을 억제하 는 것으로 생각된다. 또한 대사과정에서 생산되는 유산, 유기산 등은 장관내 pH를 저하시켜 병원체증식을 방해함과 동시에 항 생물질양 물질(박테리오신)을 산생하여 정균, 살균효과를 발현하게 된다. 오랜 기간 동안 생균제의 유효성분으로 활용되고 있는 효모는 고유 의 풍미로 사료 기호성을 증진시키고, 성장ㆍ증식ㆍ자가분해 등 일련의 대사과정중에 생산되는 소화효소와 대사산물을 통하여 소 화율 향상 및 생산성 증대에 기여한다. 또한 산소와 강력한 친화력을 바탕으로 장내 산소를 제거하여 혐기성 유익균의 증식을 도 모할 뿐만 아니라 효모배양물은 소염물질을 함유 하고 있어, 장염이나 설사 등에 의하여 파괴된 장점막의 치유과정에 매우 효과적 이다. 효모와 함께 시판 생균제중 가장 사용빈도가 높은 유산균은 소화기관 의 상피세포에서 부착된 상태로 집락을 형성하여 활동하면서 장내미생물에 영향을 미치는 여러 종류의 대사물을 생산함으로써 병 원성미생물의 성장을 저해하는 것으로 보인다. 유산균이 공통적으로 생산하는 대사물은 대개 강한 산과 과산화수소 이며 이와는 별도로 각각의 종 특이성에 따라 애시도필린, 류테린, 니신 등과 같이 특이 항생물질을 생산한다. 주목할 만한 사 실은 유산균의 강력한 대장균 억제력인데 이는 대사산물로 생산되는 강산에 기인하는 것으로 생각된다. 아울러 영양소 소화 및 흡수가 왕성한 소화기관 상부에 유산균이 많 을 경우에는 소화효소의 활성도가 증가되는 것을 감안하면 사료영양소 이용효율 개선도 기대할 수 있을 것이다.
라. 생균제의 선택요령과 사용방법
전언한 바와 마찬가지로 시중에는 많은 종류의 생균제들이 유통되고 있다. 소비자 입장에서는 일견 선택의 폭이 넓어 유리한 점도 있을 수 있겠지만, 균주의 종류와 특성에 따라 그 효과가 상이 하므로 사용 목적에 부합하는 제품을 올바르게 선정할 수 있는 혜안이 중요하다. 더구나 일부 무허가 불법제품의 경우 과학 적인 근거없이 모든 영역에서 그 효과가 기대되고, 만능으로 사용이 가능한 것처럼 소비자를 현혹하는 경우도 있어 양축가의 지혜 롭고 현명한 판단이 요구된다.
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생균제의 선택요령 효과적인 생균제의 일반적인 구비조건을 보면 유효균주의 경 우 병원성이 없어야 하고, 숙주동물의 장에서 단시간 내 증식이 가능하여야 할 뿐만 아니라 유해세균이나 병원균과 의 경합에서 이길 수 있는 유기산이나 항균물질을 생산하며, 실온에서도 생균사멸이 적고 사료에 손쉽게 사용할 수 있어야 한다. |
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생균제의 사용방법 또한 각 회사마다 사용되는 균주가 다르고, 설사 동일 균주라 도 배양방법이 틀릴 수 있으며 미생물 제조 공정 및 미생물제제에 포함되어있는 미생물의 배합정도가 상이하므 로 사용 전에는 반드시 포장지에 적혀있는 제품의 성분함량, 효능 및 첨가량을 숙지하는 것이 올바른 사용요령의 첩경이 다. 대개의 생균제는 구입시 또는 구입후 반드시 규정된 장소에서 보관하여야 하며, 개봉한 제품은 가능한 빨리 사용하 는 것이 좋다. 통상적으로 미생물제품은 수분이 통상 10% 이하이며 개봉 후에는 함습상태가 되어 곰팡이 등 타균에 쉽게 오염될 수 있다. 한편 축산현장에서 항생제와 병용사용에 따른 생균제의 효능ㆍ 효과와 관련하여 궁금증이 빈발하고 있다. 현재까지의 연구결과를 종합해 볼 때 몇몇 항생제를 제외하고는 일반적으 로 많이 이용되고 있는 음수용과 사료첨가제용 항생제의 적정 사용수준에서는 유산균의 생존이 그다지 문제시 되지 않 는 것으로 생각된다. |
| <표2> 사료첨가제(보조사료)로 활용가능한 생균의 종류 |
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| 구 분 |
사료종류 |
품 명 |
효용의 증대를 위하여 사료에 첨가하는 것 |
생 균 제 |
| (1) |
생균제 : 엔테로코커스 훼시엄ㆍ엔테로코커스 훼카리 스ㆍ클로스트리듐 브티리컴ㆍ바실러스 코아글란스ㆍ바실러스 서브틸리스ㆍ비피도박테리움 서모필럼ㆍ비피도박테리움 슈도롱검ㆍ 락토바실러스 애시도필러스ㆍ락토바실러스 살리바리우스ㆍ락토바실러스 프란타럼ㆍ페디오코커스 애 시디락티시ㆍ락토바실러스 루테리,ㆍ바실러스 세레우스 |
| (2) |
유익곰팡이균 : 아스퍼질러스 나이거ㆍ아스퍼질러스 오리제 |
| (3) |
효모제 : 맥주효모ㆍ토룰라효모ㆍ제빵효모ㆍ양조효모 ㆍ조사건조효모ㆍ효모배양물 |
| (4) |
(1)내지 (3)의 합제 | |
| * 출처 : 사료공정서 별표 3 <보조사료의 범 위> |
마. 생균제 사용시 주의사항
| ① |
공인기관에 허가ㆍ등록된 제품을 사용한다. |
| ② |
제품 사용 전 사용설명서를 충분히 읽어 본 후 용도 및 첨가 율을 준수하여야 한다. |
| ③ |
생균제가 함유된 사료는 가능한 소독 전에 급여하도록 하되 소독실시 후에는 소독약이 완전히 마른 다음에 생균제 함유 사료를 급여토록 하여 가능한 소독제가 묻지 않도록 한 다. |
| ④ |
소독제 사용 즉시 생균제를 뿌리게 되면 그 효과가 감소되므 로 축사바닥을 소독하고 난 후에는 통상 4~5일후에 생균제를 살포하도록 한다. |
| ⑤ |
소독제의 성분에 따라 생균제에 미치는 영향이 달라질 수 있 기 때문에 소독제의 성분과 제품에 함유된 미생물의 종류에 따라 사용방법 및 사용시기를 결정한다. |
| ⑥ |
제품 보관은 직사광선이나 습한 곳을 피하여 보관하도록 하 며, 제품 구입시 덩어리가 형성되는 등 제품 이상이나 변질 발생시 폐기한다. |
| ⑦ |
제품을 개봉한 후에는 신속히 사용하며, 남은 제품은 수분이 나 공기가 접촉되지 않도록 밀봉하여 직사광선을 피하게 하고 습하지 않은 곳에 보관하며 어린이 손에 닿지 않 는 곳에 보관한다. |
| ⑧ |
미생물제제는 유효기간을 반드시 지켜야 정상적인 효능이 발 생한다. | |
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2. 결 론
최근 반코마이신내성장구균(VRE), 메치실린내성포도상구균(MRSA), 다제내성살모넬라 티피뮤리움 DT104의 출현 등 이른바 다제내성균의 출현은 공중보건학적으로 심각한 사회적 문제를 야기하고 있다. 비록 현재까지 이러한 현상이 동물용 항생제 사용과 직접적인 관련이 있다는 사실이 과학적으로 입증된 바 없으나 동서양을 막론하고 축산분야에서의 항생물질의 사용은 점진적으로 규제되는 추세로 가고 있어, 가축에서 항생물질 의 사용은 대폭 감소할 것으로 보인다.
이를 배경으로 항생물질 대체물로 생균제의 응용이 주목을 받고 있 으며 향후에도 가축의 생산성 향상과 친환경 축산업 육성이라는 목적으로 그 이용빈도가 급격히 증가할 것으로 예상된다. 그러나 생균제는 항생물질 등 기존의 치료약제에 비교하면 상대적으로 그 효과가 미약하거나 또는 효과를 확인할 수 없는 경우도 있어 사 용자의 올바른 선택과 적정한 사용방법의 준수가 매우 중요하다고 하겠다. |